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Auscultation et surveillance de la mise en eau d'ouvrages ... - CFBR

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages hydrauliques<br />

<strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques : exemple <strong>de</strong> <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> du<br />

canal <strong>de</strong> Curbans après réhabilitation lour<strong>de</strong> <strong>et</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> première <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong><br />

du barrage <strong>de</strong> Rizzanèse<br />

Organization of hydraulic structures <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> during first impounding and<br />

innovative use of optical fibers: Case studies of Curbans Canal filling after <strong>la</strong>rge<br />

upgrading works and Rizzanese dam during first filling<br />

François Delorme, Jean-Robert Courivaud, Pierre Carlioz, Eric Bourdarot<br />

EDF CIH Savoie Techno<strong>la</strong>c 73373 Le Bourg<strong>et</strong> du Lac Ce<strong>de</strong>x L<br />

francois.<strong>de</strong>lorme@edf.fr, jean-robert.courivaud@edf.fr, pierre.carlioz@edf.fr, eric.bourdarot@edf.fr<br />

Stanis<strong>la</strong>s Crén<strong>eau</strong>, Bruno Daumas<br />

EDF CIH 10 av. Viton 13482 Marseille Ce<strong>de</strong>x 20<br />

stanis<strong>la</strong>s.cr<strong>en</strong><strong>eau</strong>@edf.fr, bruno.daumas@edf.fr<br />

Yves-Laur<strong>en</strong>t Beck<br />

EDF DTG 21 av. <strong>de</strong> l’Europe BP 41 Gr<strong>en</strong>oble Ce<strong>de</strong>x 09<br />

yves-<strong>la</strong>ur<strong>en</strong>t.beck@edf.fr<br />

Christophe Rieux<br />

EDF DTG 62 bis rue Raymond IV Toulouse ce<strong>de</strong>x 06<br />

christophe.rieux@edf.fr<br />

Patrick Pin<strong>et</strong>tes<br />

GeophyConsult Savoie Techno<strong>la</strong>c – 12, allée du <strong>la</strong>c <strong>de</strong> gar<strong>de</strong> – B.P. 231 – 73374 Le Bourg<strong>et</strong> du Lac Ce<strong>de</strong>x<br />

pin<strong>et</strong>tes@geophyconsult.com<br />

MOTS CLÉS<br />

<strong>Auscultation</strong>, barrage, canal, <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong>, <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong>, fibre optique<br />

RÉSUMÉ<br />

La première <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’un ouvrage hydraulique ou sa requalification après <strong>de</strong>s travaux importants représ<strong>en</strong>te une étape clé.<br />

Elle doit être préparée <strong>et</strong> suivie avec une att<strong>en</strong>tion toute particulière. Pour le canal <strong>de</strong> Curbans, son revêtem<strong>en</strong>t étanche <strong>en</strong> béton<br />

bitumineux, son dispositif <strong>de</strong> drainage <strong>et</strong> <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s fuites ont été totalem<strong>en</strong>t réhabilités. La préparation <strong>de</strong> <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong><br />

<strong>eau</strong> <strong>et</strong> l’organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> ont fait l’obj<strong>et</strong> <strong>de</strong> procédures pour garantir <strong>en</strong> perman<strong>en</strong>ce <strong>la</strong> maîtrise <strong>de</strong> <strong>la</strong> sûr<strong>et</strong>é <strong>de</strong><br />

l’ouvrage. Les travaux <strong>en</strong>trepris ont été l’occasion <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>rniser <strong>la</strong> maint<strong>en</strong>ance prév<strong>en</strong>tive <strong>de</strong> c<strong>et</strong> ouvrage avec <strong>mise</strong> <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce<br />

d’un système innovant, par fibres optiques, <strong>de</strong> détection <strong>de</strong>s fuites, basé sur <strong>de</strong>s mesures réparties <strong>de</strong> températures, <strong>et</strong> <strong>de</strong><br />

<strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s déformations. .Le barrage du Rizzanèse est un barrage poids <strong>en</strong> BCR d’une hauteur <strong>de</strong> 40,5 m. Outre un<br />

dispositif d’auscultation c<strong>la</strong>ssique, ce barrage a été doté pour <strong>la</strong> première fois à EDF, à titre expérim<strong>en</strong>tal, <strong>de</strong> fibres optiques<br />

perm<strong>et</strong>tant <strong>de</strong> suivre <strong>la</strong> température <strong>et</strong> les déformations au sein <strong>de</strong> l’ouvrage au cours <strong>de</strong> sa construction <strong>et</strong> durant <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong><br />

<strong>eau</strong>. C<strong>et</strong>te première <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> du barrage fait l’obj<strong>et</strong> d’une <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> r<strong>en</strong>forcée. Les mesures d’auscultation sont suivies <strong>et</strong><br />

analysées au moy<strong>en</strong> du nouv<strong>eau</strong> logiciel <strong>de</strong> gestion <strong>et</strong> d’analyse <strong>de</strong>s mesures d’auscultation, KOALA, géré par EDF-DTG. La<br />

communication prés<strong>en</strong>te égalem<strong>en</strong>t les modalités d’organisation particulière adoptées <strong>en</strong> cas d’écart avéré sur les mesures ou <strong>de</strong><br />

désordre sur le barrage.<br />

ABSTRACT<br />

First impounding of a new dam or upgra<strong>de</strong>d hydraulic structures is a key stage. It must be prepared and followed with all<br />

necessary care. For Curbans canal, bituminous concr<strong>et</strong>e lining, drainage and leakage monitoring system have be<strong>en</strong> <strong>en</strong>tirely<br />

upgra<strong>de</strong>d. First filling preparation and <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> organization have be<strong>en</strong> <strong>de</strong>scribed in specific procedures in or<strong>de</strong>r to<br />

guarantee at any time dam saf<strong>et</strong>y assessm<strong>en</strong>t. Works performed have permitted to mo<strong>de</strong>rnize the prev<strong>en</strong>tive maint<strong>en</strong>ance of this<br />

structure with instal<strong>la</strong>tion of an innovative system based on optical fibers for leakage d<strong>et</strong>ection through equally spaced<br />

temperature measurem<strong>en</strong>ts and s<strong>et</strong>tlem<strong>en</strong>ts monitoring. Rizzanèse dam is a 40.5 m high RCC gravity structure. In addition to its<br />

traditional instrum<strong>en</strong>tation system, this dam has be<strong>en</strong> equipped with an experim<strong>en</strong>tal optical fibers system, the first experi<strong>en</strong>ce at<br />

EDF, for monitoring temperature and <strong>de</strong>formations during construction and first filling. Monitoring measurem<strong>en</strong>ts have be<strong>en</strong><br />

managed and assessed using the new monitoring KOALA software operated by EDF-DTG. The paper also pres<strong>en</strong>ts specific<br />

organization procedures implem<strong>en</strong>ted for facing to singu<strong>la</strong>r measurem<strong>en</strong>ts or <strong>de</strong>fects observed on the dam.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

1. ORGANISATION DE LA SURVEILLANCE PENDANT LA REMISE EN EAU DU<br />

CANAL DE CURBANS APRES D’IMPORTANTS TRAVAUX DE REHABILITATION<br />

1.1 Description générale <strong>de</strong> l’ouvrage<br />

Le canal <strong>de</strong> Curbans, construit <strong>en</strong>tre 1964 <strong>et</strong> 1965, se situe pour sa plus gran<strong>de</strong> partie dans le départem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s<br />

Hautes Alpes (05). Ce canal, <strong>de</strong> 5 200 m <strong>en</strong>viron <strong>de</strong> longueur, peut transiter 220 m 3 /s. Il est typique <strong>de</strong>s<br />

canaux <strong>de</strong> <strong>la</strong> Durance : <strong>la</strong>rgeur du p<strong>la</strong>t fond 9 m, p<strong>en</strong>te longitudinale 0,3 %, fruits <strong>de</strong>s talus intérieurs <strong>de</strong> 2/1<br />

<strong>et</strong> tirant d’<strong>eau</strong> normal <strong>de</strong> 8 à 10 m.<br />

Son revêtem<strong>en</strong>t étanche, qui était composé <strong>de</strong> 1 à 2 couches <strong>de</strong> béton bitumineux, a dû subir une réfection<br />

complète. Elle a consisté <strong>en</strong> <strong>la</strong> pose, sur le revêtem<strong>en</strong>t d’origine rénové, d’une couche <strong>de</strong> 10 cm <strong>de</strong> béton<br />

bitumineux drainant puis d’une couche <strong>de</strong> 8 cm <strong>de</strong> béton bitumineux étanche. Afin d’assurer une<br />

<strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> optimale du canal, son dispositif <strong>de</strong> drainage a été totalem<strong>en</strong>t rénové. Environ 10 km <strong>de</strong> drains<br />

ont été installés sous le radier <strong>et</strong> 9 exutoires (Figure 1) sous le canal ont été créés ou aménagés pour<br />

perm<strong>et</strong>tre <strong>la</strong> sortie <strong>de</strong>s <strong>eau</strong>x <strong>de</strong> drainage <strong>et</strong> leur mesure <strong>en</strong> 31 points différ<strong>en</strong>ts dans 9 exutoires.<br />

Figure 1 : Vue <strong>en</strong> p<strong>la</strong>n du canal (écoulem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>la</strong> droite vers <strong>la</strong> gauche)<br />

Positionnem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s 9 exutoires <strong>de</strong>s débits <strong>de</strong> drainage dont chacun possè<strong>de</strong> un nom spécifique<br />

1.2 Préparation <strong>de</strong> <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong><br />

La re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> du canal <strong>de</strong> Curbans après une modification <strong>en</strong> profon<strong>de</strong>ur <strong>de</strong> son étanchéité était le point<br />

clef du proj<strong>et</strong> car elle <strong>de</strong>vait à <strong>la</strong> fois perm<strong>et</strong>tre <strong>de</strong> vérifier <strong>la</strong> qualité du travail effectué (qualité <strong>de</strong><br />

l’étanchéité) <strong>et</strong> perm<strong>et</strong>tre un r<strong>et</strong>our à l’exploitation normale <strong>de</strong> l’aménagem<strong>en</strong>t, après 10 ans <strong>de</strong> restriction<br />

sur <strong>la</strong> cote maximale d’exploitation, dans <strong>de</strong>s conditions <strong>de</strong> sûr<strong>et</strong>é optimales. Ainsi, <strong>la</strong> préparation <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te<br />

re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> a débuté 1 an avant sa date effective, basée sur <strong>de</strong>s protocoles spécifiques internes EDF qui<br />

associ<strong>en</strong>t étroitem<strong>en</strong>t l’exploitant <strong>et</strong> l’ingénierie.<br />

Elle a abouti à :<br />

- <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce d’une organisation spécifique à l’intérieur même du proj<strong>et</strong> Curbans, par <strong>la</strong> nomination<br />

d’un Pilote Opérationnel Coordonateur <strong>de</strong>s Essais <strong>et</strong> d’un Chargé d’Essai dont les missions <strong>et</strong> les<br />

responsabilités étai<strong>en</strong>t c<strong>la</strong>irem<strong>en</strong>t définies dans un PGE (P<strong>la</strong>n Global d’Essais), docum<strong>en</strong>t d’organisation<br />

qui gouverna l’<strong>en</strong>semble du déroulem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong>. A noter que le PGE a reçu formellem<strong>en</strong>t<br />

l’approbation <strong>de</strong> l’autorité <strong>de</strong> contrôle (DREAL PACA) pour pouvoir débuter <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> du canal ;<br />

- <strong>la</strong> <strong>mise</strong> au point du protocole <strong>de</strong> montée du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong> (gradi<strong>en</strong>ts <strong>et</strong> paliers) ainsi qu’à <strong>la</strong> définition <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

<strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> à réaliser <strong>et</strong> aux schémas décisionnels qui <strong>en</strong> résult<strong>en</strong>t pour tous les scénarii <strong>en</strong>visagés afin<br />

<strong>de</strong> garantir <strong>en</strong> perman<strong>en</strong>ce <strong>la</strong> maîtrise <strong>de</strong> <strong>la</strong> sûr<strong>et</strong>é <strong>de</strong> l’ouvrage. L’<strong>en</strong>semble <strong>de</strong> ces élém<strong>en</strong>ts techniques<br />

ont été consignés dans le cahier d’essais, docum<strong>en</strong>t <strong>de</strong> référ<strong>en</strong>ce utilisé tout au long du déroulem<strong>en</strong>t du<br />

processus.<br />

C<strong>et</strong>te re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> était composée <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux phases avec <strong>de</strong>ux buts bi<strong>en</strong> distincts :<br />

- <strong>la</strong> requalification intrinsèque du canal, qui correspond à sa capacité à cont<strong>en</strong>ir <strong>de</strong> l’<strong>eau</strong> <strong>en</strong> toute sûr<strong>et</strong>é,<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

- <strong>la</strong> requalification fonctionnelle du canal, qui correspond à sa capacité à faire transiter <strong>de</strong> l’<strong>eau</strong> dans le<br />

respect <strong>de</strong> son mo<strong>de</strong> d’exploitation (intumesc<strong>en</strong>ces non débordantes, lignes d’<strong>eau</strong> conformes au codage<br />

<strong>de</strong>s pilotes automatiques, <strong>et</strong>c.).<br />

La suite <strong>de</strong> l’article ne traite que <strong>de</strong> <strong>la</strong> requalification intrinsèque.<br />

1.3 Organisation<br />

La re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> du canal a donc nécessité une organisation rigoureuse <strong>et</strong> a été pilotée <strong>en</strong> temps réel par les<br />

résultats <strong>de</strong> l’auscultation issus du dispositif conv<strong>en</strong>tionnel <strong>de</strong> mesure. En eff<strong>et</strong>, les dispositifs expérim<strong>en</strong>taux<br />

<strong>de</strong> mesures par fibre optique (détection <strong>de</strong> fuites <strong>et</strong> <strong>de</strong> déformation) ont été testés gran<strong>de</strong>ur nature <strong>et</strong> ils ont<br />

pu être comparés aux mesures physiques <strong>de</strong> débit (voir § 2 <strong>de</strong> c<strong>et</strong> article). Ils ont donc joué un rôle d’ai<strong>de</strong> à <strong>la</strong><br />

localisation <strong>de</strong>s fuites pour réparation, mais n’ont pas servi au pilotage opérationnel <strong>de</strong> <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong>.<br />

L’organisation reposait sur <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce <strong>de</strong> trois équipes <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> qui fonctionnai<strong>en</strong>t <strong>en</strong> 3*8 pour <strong>la</strong><br />

réalisation <strong>de</strong>s mesures <strong>et</strong> leur diagnostic <strong>en</strong> temps réel ainsi que pour le pilotage <strong>de</strong> <strong>la</strong> montée <strong>de</strong> <strong>la</strong> cote.<br />

Chaque équipe était constituée d’un chargé d’essais, responsable du pilotage <strong>en</strong> temps réel, d’au moins <strong>de</strong>ux<br />

technici<strong>en</strong>s pr<strong>en</strong>ant les mesures <strong>et</strong> réalisant les inspections visuelles <strong>et</strong> d’un chargé <strong>de</strong> conduite <strong>en</strong> charge <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong> manœuvre <strong>de</strong>s vannes d’<strong>en</strong>trée canal pour <strong>la</strong> régu<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> <strong>la</strong> montée du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong>.<br />

Toutes modifications du protocole <strong>de</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> <strong>de</strong>vai<strong>en</strong>t avoir l’approbation du Pilote Opérationnel<br />

Coordonnateur <strong>de</strong>s Essais <strong>en</strong> astreinte perman<strong>en</strong>te.<br />

Le pilotage <strong>en</strong> temps réel était basé sur <strong>la</strong> réalisation d’inspections visuelles <strong>et</strong> <strong>de</strong> mesures <strong>de</strong> nivellem<strong>en</strong>t, <strong>de</strong><br />

piézométrie, <strong>de</strong> débits <strong>de</strong> drainage <strong>et</strong> du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong>. Pour chaque phénomène mesuré, <strong>de</strong>s seuils étai<strong>en</strong>t<br />

définis, <strong>en</strong> fonction <strong>de</strong> <strong>la</strong> cote, qui déterminai<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s actions à <strong>en</strong>gager : soit <strong>la</strong> poursuite <strong>de</strong> <strong>la</strong> montée <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

cote, soit <strong>la</strong> réalisation d’un palier ou soit <strong>la</strong> vidange du canal.<br />

La requalification intrinsèque du canal ne pouvait être prononcée que seulem<strong>en</strong>t si tous les critères étai<strong>en</strong>t<br />

respectés.<br />

1.4 Principes du déroulem<strong>en</strong>t<br />

Les inspections visuelles portai<strong>en</strong>t sur l’<strong>en</strong>semble du canal, c'est-à-dire les talus extérieurs, le revêtem<strong>en</strong>t<br />

intérieur visible, les points singuliers (ponts, <strong>en</strong>tonnem<strong>en</strong>ts, <strong>et</strong>c.) <strong>et</strong> les ovoï<strong>de</strong>s passant sous le canal. Elles<br />

avai<strong>en</strong>t pour but <strong>de</strong> détecter, lors <strong>de</strong> <strong>la</strong> montée du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong> d’év<strong>en</strong>tuelles anomalies structurelles.<br />

La mesure <strong>de</strong> nivellem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>vait déterminer les év<strong>en</strong>tuels mouvem<strong>en</strong>ts <strong>de</strong>s berges <strong>en</strong>tre le début <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong><br />

<strong>en</strong> <strong>eau</strong> <strong>et</strong> le mom<strong>en</strong>t où le canal revi<strong>en</strong>drait à sa cote maximale d’exploitation.<br />

Les mesures <strong>de</strong> piézométrie avai<strong>en</strong>t pour but <strong>de</strong> déterminer si <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> du canal avait une inci<strong>de</strong>nce<br />

sur les niv<strong>eau</strong>x <strong>de</strong> <strong>la</strong> nappe par cause d’év<strong>en</strong>tuelles fuites importantes.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Figure 2 : Variations prévisionnelles <strong>et</strong> réelles du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong> lors <strong>de</strong> <strong>la</strong> troisième phase <strong>de</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong><br />

Les mesures <strong>de</strong>s débits <strong>de</strong> drainage perm<strong>et</strong>tai<strong>en</strong>t <strong>de</strong> vérifier <strong>la</strong> qualité <strong>de</strong> <strong>la</strong> nouvelle étanchéité <strong>et</strong> <strong>la</strong><br />

localisation <strong>de</strong>s év<strong>en</strong>tuelles fuites afin <strong>de</strong> les réparer si nécessaire.<br />

Enfin, <strong>la</strong> mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> cote du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong> perm<strong>et</strong>tait <strong>de</strong> s’assurer du respect du protocole <strong>de</strong> montée du p<strong>la</strong>n<br />

d’<strong>eau</strong> <strong>et</strong> d’ajuster l’ouverture <strong>de</strong>s vannes <strong>en</strong>trée canal (Figure 2).<br />

Ce sont bi<strong>en</strong> évi<strong>de</strong>mm<strong>en</strong>t les mesures <strong>de</strong>s débits <strong>de</strong> drainage, réalisées 24h/24h, qui ont été au cœur du<br />

pilotage <strong>de</strong> <strong>la</strong> montée du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong> <strong>et</strong> qui ont permis <strong>de</strong> pr<strong>en</strong>dre, <strong>en</strong> temps réel (<strong>de</strong> jour comme <strong>de</strong> nuit), les<br />

décisions d’arrêt ou <strong>de</strong> poursuite <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> <strong>en</strong> fonction <strong>de</strong> critères prédéfinis.<br />

1.5 Requalification intrinsèque<br />

La requalification intrinsèque du canal a nécessité trois montées du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong> (Figure 4) <strong>et</strong> <strong>de</strong>ux vidanges<br />

pour réaliser <strong>de</strong>s travaux complém<strong>en</strong>taires. Elle a été prononcée le 15 novembre 2011 à 20 h, une fois que<br />

l’<strong>en</strong>semble <strong>de</strong>s critères requis ont pu être respectés.<br />

Figure 3 : Vue du début <strong>de</strong> remplissage au niv<strong>eau</strong> <strong>de</strong>s vannes <strong>en</strong>trée canal<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Lors du premier remplissage du canal, le 4 octobre, les mesures <strong>de</strong> débit ont très rapi<strong>de</strong>m<strong>en</strong>t mis <strong>en</strong> évi<strong>de</strong>nce<br />

un important taux <strong>de</strong> fuites, dépassant très <strong>la</strong>rgem<strong>en</strong>t les critères fixés. Les investigations m<strong>en</strong>ées ont conclu<br />

à <strong>la</strong> nécessité <strong>de</strong> repr<strong>en</strong>dre une partie <strong>de</strong>s joints froids du revêtem<strong>en</strong>t étanche.<br />

La <strong>de</strong>uxième montée du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong> a permis d’atteindre <strong>en</strong> toute sûr<strong>et</strong>é <strong>la</strong> cote maximale d’exploitation du<br />

canal. Malgré <strong>la</strong> très gran<strong>de</strong> diminution (division par 10) <strong>de</strong>s débits par rapport à <strong>la</strong> première montée, les<br />

débits collectés <strong>en</strong> certains points <strong>de</strong>meurai<strong>en</strong>t <strong>la</strong>rgem<strong>en</strong>t au-<strong>de</strong>ssus <strong>de</strong>s critères fixés pour une exploitation à<br />

long terme du canal. Les points concernés étai<strong>en</strong>t les points singuliers <strong>de</strong> l’ouvrage : passages sous les ponts<br />

<strong>et</strong> rampe perman<strong>en</strong>te d’accès au fond du canal. Dans ces zones le revêtem<strong>en</strong>t étanche avait été posé<br />

« manuellem<strong>en</strong>t ». Une <strong>de</strong>uxième couche <strong>de</strong> revêtem<strong>en</strong>t étanche a donc été posée sur ces zones.<br />

La troisième montée a permis <strong>de</strong> confirmer l’efficacité du <strong>de</strong>rnier traitem<strong>en</strong>t puisque les débits ont été<br />

divisés par 4 au mom<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>la</strong> prononciation <strong>de</strong> <strong>la</strong> requalification intrinsèque le 15 novembre à 20 h. Une<br />

semaine plus tard, les débits n’étai<strong>en</strong>t plus que <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> 500 l/min <strong>et</strong> 6 mois plus tard (mai 2012), ils<br />

étai<strong>en</strong>t tombés à 30 l/min.<br />

Figure 4 : Evolution du total <strong>de</strong>s débits drainés lors <strong>de</strong>s 3 phases <strong>de</strong> montée du p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong><br />

1.6 Conclusion<br />

Ainsi, l’auscultation <strong>et</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> exercées, p<strong>en</strong>dant <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong>, ont permis :<br />

- <strong>de</strong> garantir, <strong>en</strong> perman<strong>en</strong>ce, <strong>en</strong> temps réel <strong>et</strong> pour toutes les cotes du niv<strong>eau</strong> d’<strong>eau</strong> atteintes dans le canal,<br />

<strong>la</strong> sûr<strong>et</strong>é <strong>de</strong> l‘ouvrage, dans c<strong>et</strong>te phase <strong>de</strong> requalification,<br />

- <strong>de</strong> cibler les zones d’interv<strong>en</strong>tion <strong>et</strong> <strong>de</strong> définir les types <strong>de</strong> travaux complém<strong>en</strong>taires <strong>de</strong> finition à réaliser<br />

sur le revêtem<strong>en</strong>t étanche, pour atteindre les performances recherchées.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

2. CONCEPTION, REALISATION ET EXPLOITATION D’UN SYSTEME DE<br />

SURVEILLANCE DES FUITES ET DES DEFORMATIONS PAR FIBRE OPTIQUE SUR<br />

LE CANAL DE CURBANS<br />

2.1 Objectifs <strong>de</strong>s instal<strong>la</strong>tions <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s fuites <strong>et</strong> <strong>de</strong>s déformations par fibre optique sur le<br />

canal <strong>de</strong> Curbans<br />

Le contrôle <strong>de</strong> l’étanchéité du canal est assuré, au niv<strong>eau</strong> du système d’auscultation conv<strong>en</strong>tionnelle, par <strong>de</strong>s mesures <strong>de</strong><br />

débit <strong>de</strong>s fuites collectées le long <strong>de</strong>s tranchées drainantes par <strong>de</strong>s collecteurs qui ressort<strong>en</strong>t dans <strong>de</strong>s chambres <strong>de</strong><br />

mesures réparties le long <strong>de</strong> l’ouvrage. Le linéaire sur lequel les fuites sont collectées au niv<strong>eau</strong> <strong>de</strong> chaque chambre <strong>de</strong><br />

mesure est <strong>en</strong> moy<strong>en</strong>ne <strong>de</strong> 320 m. Si ce système d’auscultation conv<strong>en</strong>tionnelle perm<strong>et</strong> <strong>de</strong>s mesures directes <strong>et</strong> assez<br />

précises <strong>de</strong>s écoulem<strong>en</strong>ts traversant l’étanchéité du canal, <strong>en</strong> revanche, il ne perm<strong>et</strong> pas <strong>de</strong> les localiser très<br />

précisém<strong>en</strong>t : si un débit anormal est i<strong>de</strong>ntifié dans une chambre <strong>de</strong> mesure, <strong>la</strong> seule information sur <strong>la</strong> position du (ou<br />

<strong>de</strong>s) défaut(s) <strong>de</strong> l’étanchéité est qu’il(s) se trouve(nt) à l’intérieur d’un tronçon i<strong>de</strong>ntifié qui peut être compris <strong>en</strong>tre 175<br />

m <strong>et</strong> 800 m <strong>de</strong> longueur.<br />

Afin <strong>de</strong> compléter ce dispositif conv<strong>en</strong>tionnel, une auscultation <strong>de</strong>s fuites par mesures réparties <strong>de</strong> température par fibre<br />

optique a été installée sur tout le linéaire <strong>de</strong> l’ouvrage afin d’être <strong>en</strong> mesure <strong>de</strong> détecter <strong>de</strong>s fuites <strong>et</strong> <strong>de</strong> déterminer leur<br />

position avec une résolution spatiale <strong>de</strong> 1 m. Ce système innovant <strong>de</strong> détection <strong>et</strong> <strong>de</strong> localisation <strong>de</strong>s fuites à travers une<br />

étanchéité amont <strong>de</strong> canal a donc pour objectif <strong>de</strong> préciser l’information fournie par l’auscultation conv<strong>en</strong>tionnelle <strong>de</strong><br />

mesure <strong>de</strong> débit : alors que l’auscultation conv<strong>en</strong>tionnelle fournit une information <strong>de</strong> débit <strong>de</strong> fuite qui est intégratrice<br />

sur le linéaire <strong>de</strong> chaque tronçon <strong>de</strong> drainage, <strong>la</strong> fibre optique perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> préciser c<strong>et</strong>te information <strong>en</strong> localisant au mètre<br />

près les secteurs où <strong>de</strong>s v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> atteign<strong>en</strong>t <strong>la</strong> tranchée drainante.<br />

Par ailleurs, un secteur d’<strong>en</strong>viron 2 km <strong>de</strong> longueur, caractérisé par une fondation gypseuse proche, prés<strong>en</strong>te un risque<br />

<strong>de</strong> déformations sous le radier du canal dues à <strong>la</strong> dissolution <strong>de</strong>s gypses par <strong>de</strong>s circu<strong>la</strong>tions d’<strong>eau</strong>x souterraines <strong>et</strong>, dans<br />

le cas le plus grave, <strong>de</strong> remontée d’un fontis. Aucun moy<strong>en</strong> d’auscultation conv<strong>en</strong>tionnelle n’étant <strong>en</strong> mesure <strong>de</strong> suivre<br />

ces déformations lorsque le canal est <strong>en</strong> <strong>eau</strong>, ce secteur a été équipé, à titre expérim<strong>en</strong>tal, d’une <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s<br />

déformations par fibre optique : une fibre optique <strong>de</strong> déformation a été installée sous le radier du canal, au contact avec<br />

le toit <strong>de</strong> <strong>la</strong> fondation. Cep<strong>en</strong>dant, c<strong>et</strong>te technologie n’<strong>en</strong> est <strong>en</strong>core qu’au sta<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> recherche <strong>et</strong> développem<strong>en</strong>t <strong>et</strong> n’a<br />

pas <strong>en</strong>core fait l’obj<strong>et</strong> d’une qualification sur <strong>de</strong>s ouvrages réels. Plusieurs questions re<strong>la</strong>tives à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> œuvre <strong>de</strong><br />

c<strong>et</strong>te technologie rest<strong>en</strong>t à résoudre (notamm<strong>en</strong>t le passage <strong>de</strong> <strong>la</strong> déformation mesurée par <strong>la</strong> fibre optique à <strong>la</strong><br />

déformation du câble qui <strong>en</strong>toure <strong>la</strong> fibre, puis le passage <strong>de</strong> <strong>la</strong> déformation du câble à <strong>la</strong> déformation du sol qui<br />

l’<strong>en</strong>toure, puis le passage <strong>de</strong> <strong>la</strong> déformation du sol à un vecteur <strong>de</strong> dép<strong>la</strong>cem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> ce sol). Aussi, c<strong>et</strong>te instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong><br />

<strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s déformations par fibre optique sous le radier du canal n’a pour l’instant qu’une vocation expérim<strong>en</strong>tale.<br />

2.2 Conception <strong>de</strong> l’instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s fuites par fibre optique<br />

Les fibres optiques <strong>de</strong> mesure <strong>de</strong>s températures ont été positionnées <strong>en</strong> pied du parem<strong>en</strong>t intérieur, le long <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux<br />

rives du canal, sur <strong>la</strong> totalité du linéaire, soit <strong>en</strong>viron 11 km <strong>de</strong> fibres optiques <strong>de</strong> température (Figure 5). Elles ont été<br />

p<strong>la</strong>cées dans <strong>la</strong> tranchée drainante, au sein d’un béton <strong>de</strong> cim<strong>en</strong>t drainant, au-<strong>de</strong>ssus du collecteur <strong>de</strong> drainage (Figure<br />

6). Le choix <strong>de</strong> c<strong>et</strong> emp<strong>la</strong>cem<strong>en</strong>t a été guidé par <strong>la</strong> nécessité <strong>de</strong> positionner <strong>la</strong> fibre optique au point où elle aura le plus<br />

<strong>de</strong> chance <strong>de</strong> se trouver à proximité <strong>de</strong> l’écoulem<strong>en</strong>t qui, après être passé à travers l’étanchéité, aura percolé le long <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong> couche drainante pour arriver par gravité jusqu’à <strong>la</strong> tranchée drainante. Le câble <strong>de</strong> <strong>la</strong> fibre optique a été sélectionné<br />

pour ne pas subir <strong>de</strong> dommage au cours <strong>de</strong> sa <strong>mise</strong> <strong>en</strong> œuvre dans le béton <strong>de</strong> cim<strong>en</strong>t.<br />

La position précise <strong>de</strong> <strong>la</strong> fibre optique dans <strong>la</strong> tranchée drainante a été déterminée à l’ai<strong>de</strong> d’une modélisation thermohydraulique<br />

aux élém<strong>en</strong>ts finis (Figure 7). Utilisant comme conditions aux limites <strong>de</strong>s données <strong>de</strong> température <strong>de</strong> l’<strong>eau</strong><br />

du canal, <strong>de</strong> l’air <strong>et</strong> <strong>de</strong> l’<strong>eau</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> nappe phréatique mesurées sur site durant plusieurs mois, c<strong>et</strong>te modélisation a permis<br />

<strong>de</strong> simuler les valeurs <strong>de</strong> température mesurées par <strong>la</strong> fibre optique au sein <strong>de</strong> <strong>la</strong> tranchée drainante. Ces valeurs <strong>de</strong><br />

température ont <strong>en</strong>suite été utilisées comme données d’<strong>en</strong>trée <strong>de</strong>s modèles EDF d’analyse <strong>de</strong>s mesures <strong>de</strong> température<br />

par fibre optique afin <strong>de</strong> vali<strong>de</strong>r <strong>la</strong> capacité <strong>de</strong> ces modèles à détecter <strong>et</strong> localiser correctem<strong>en</strong>t une anomalie <strong>de</strong><br />

température due à une fuite au sein <strong>de</strong> l’étanchéité. C<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> a permis <strong>de</strong> justifier à quelle hauteur sous l’étanchéité<br />

<strong>de</strong>vait être positionnée <strong>la</strong> fibre optique <strong>de</strong> température.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Figure 5 : Position <strong>de</strong>s fibres optiques <strong>de</strong> température dans chaque tranchée drainante<br />

Figure 6 : Schéma d’une coupe transversale <strong>de</strong> <strong>la</strong> tranchée drainante avec <strong>la</strong> fibre optique <strong>de</strong> température<br />

Figure 7 : Mail<strong>la</strong>ge élém<strong>en</strong>ts finis <strong>de</strong> <strong>la</strong> modélisation thermo-hydraulique hydraulique du canal <strong>de</strong> Curbans <strong>et</strong> zoom sur les <strong>de</strong>ux<br />

tranchées drainantes avec plusieurs positions testées pour <strong>la</strong> fibre optique<br />

Du fait du double objectif <strong>de</strong> surveiller les fuites au cours <strong>de</strong> pério<strong>de</strong>s courtes comme les pério<strong>de</strong>s <strong>de</strong> re<strong>mise</strong><br />

<strong>en</strong> <strong>eau</strong> du canal <strong>et</strong> égalem<strong>en</strong>t sur le long terme <strong>en</strong> phase d’exploitation courante, le choix a été fait <strong>de</strong> pouvoir<br />

utiliser les <strong>de</strong>ux métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> détection <strong>de</strong>s fuites par mesures <strong>de</strong> température par fibre optique, à savoir <strong>la</strong><br />

métho<strong>de</strong> passive (utilisation directe <strong>de</strong>s mesures <strong>de</strong> température <strong>de</strong> <strong>la</strong> fibre) <strong>et</strong> <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> chauffe (<strong>de</strong>s<br />

câbles <strong>de</strong> cuivre <strong>en</strong>tour<strong>en</strong>t <strong>la</strong> fibre optique <strong>la</strong> chauff<strong>en</strong>t par eff<strong>et</strong> Joule <strong>et</strong> l’on mesure <strong>la</strong> décroissance <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te<br />

température après chauffe, variable selon qu’elle sera influ<strong>en</strong>cée ou non par une fuite). La puissance <strong>de</strong><br />

chauffe nécessaire pour m<strong>et</strong>tre <strong>en</strong> œuvre c<strong>et</strong>te métho<strong>de</strong> est <strong>de</strong> 11 W/m, ce qui a conduit à m<strong>et</strong>tre <strong>en</strong> œuvre <strong>et</strong><br />

concevoir <strong>de</strong>s équipem<strong>en</strong>ts électriques répartis dans plusieurs chambres <strong>de</strong> mesure, le long du canal (Fig. 8).<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Chaque chambre <strong>de</strong> mesure était équipée :<br />

- d’un groupe électrogène triphasé délivrant une t<strong>en</strong>sion <strong>de</strong> 400 V, accompagné d’une cuve à fioul ;<br />

- d’un transformateur perm<strong>et</strong>tant d’élever <strong>la</strong> t<strong>en</strong>sion à 690 V ;<br />

- d’une armoire <strong>de</strong> contrôle (conçue spécialem<strong>en</strong>t pour c<strong>et</strong>te instal<strong>la</strong>tion) perm<strong>et</strong>tant <strong>de</strong> contrôler <strong>la</strong><br />

puissance injectée dans quatre câbles simultaném<strong>en</strong>t. Chaque armoire perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> chauffer simultaném<strong>en</strong>t<br />

les quatre câbles qui y sont connectés, avec une puissance fixée par l’utilisateur <strong>en</strong>tre 0 <strong>et</strong> 11 W/m <strong>et</strong> ce,<br />

pour une durée variable à fixer par l’opérateur.<br />

Figure 8 : Tracé <strong>de</strong>s lignes <strong>de</strong> fibres optiques <strong>et</strong> localisation <strong>de</strong>s chambres <strong>de</strong> mesures <strong>en</strong>tre les PM 3 380 <strong>et</strong> 5 180<br />

2.3 Travaux <strong>de</strong> réalisation <strong>de</strong>s instal<strong>la</strong>tions <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> par fibre optique<br />

Les travaux <strong>de</strong> réalisation <strong>de</strong>s instal<strong>la</strong>tions <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> par fibre optique se sont déroulés <strong>de</strong> fin mai à fin<br />

septembre 2011. Ils ont débuté par <strong>la</strong> réception <strong>de</strong>s câbles <strong>de</strong> fibre optique préa<strong>la</strong>blem<strong>en</strong>t à leur pose<br />

(vérification <strong>de</strong> <strong>la</strong> conformité <strong>de</strong>s câbles aux spécifications).<br />

L’instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong>s câbles <strong>de</strong> fibre optique a consisté à :<br />

- disposer les câbles <strong>de</strong> mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> température dans les nouvelles tranchées drainantes, après <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong><br />

œuvre du béton <strong>de</strong> cim<strong>en</strong>t drainant (Figure 9) <strong>et</strong> avant <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce du béton bitumineux drainant ;<br />

- disposer les câbles <strong>de</strong> mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> déformation dans une tranchée remplie <strong>de</strong> remb<strong>la</strong>is issus du site<br />

(Figure 10), pratiquée sous l’anci<strong>en</strong>ne étanchéité avant <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce <strong>de</strong> <strong>la</strong> nouvelle.<br />

Figure 9 : Atelier d’instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong>s fibres optiques <strong>de</strong><br />

mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> température<br />

Figure 10 : Atelier d’instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong>s fibres optiques <strong>de</strong><br />

mesure <strong>de</strong>s déformations<br />

La réalisation <strong>de</strong> l’instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> par fibre optique n’a <strong>en</strong>traîné aucun r<strong>et</strong>ard sur le p<strong>la</strong>nning du<br />

chantier <strong>de</strong> réfection <strong>de</strong> l’étanchéité <strong>et</strong> du drainage du canal <strong>de</strong> Curbans.<br />

Le coût <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception <strong>et</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> réalisation <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> par fibre optique, incluant les<br />

instal<strong>la</strong>tions <strong>de</strong> mesure <strong>de</strong>s fuites <strong>et</strong> <strong>de</strong>s déformations, mais hors coûts <strong>de</strong> génie civil liés directem<strong>en</strong>t aux<br />

travaux <strong>de</strong> réfection, est <strong>de</strong> 34,5 €/m. Ce coût a été conforme aux prévisions.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

2.4 Exploitation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s fuites par fibre optique au cours <strong>de</strong> <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> du canal<br />

La première re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> du canal <strong>de</strong> Curbans s’est effectuée par paliers <strong>de</strong> niv<strong>eau</strong>x d’<strong>eau</strong> à partir du<br />

4/10/2011. Les mesures <strong>de</strong> température par fibre optique par <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> chauffe ont été effectuées sur <strong>de</strong>s<br />

durées <strong>de</strong> 2 heures pour chaque palier.<br />

Sous 2,75 m <strong>de</strong> charge d’<strong>eau</strong> moy<strong>en</strong>ne, le débit cumulé <strong>de</strong> fuites tout le long du canal a atteint 2 200<br />

l/min, dont un tronçon qui débitait plus <strong>de</strong> 1 000 l/min. Seuls <strong>de</strong>ux tronçons ne fuyai<strong>en</strong>t pas sur tout le canal.<br />

Le canal a alors été vidangé pour réparations, mais il était impossible <strong>de</strong> déterminer où se trouvai<strong>en</strong>t les<br />

zones à réparer à partir <strong>de</strong>s inspections visuelles <strong>et</strong> <strong>de</strong> l’auscultation conv<strong>en</strong>tionnelle. Les données <strong>de</strong>s<br />

mesures <strong>de</strong> chauffe par fibre optique ont permis <strong>de</strong> localiser les défauts, qui étai<strong>en</strong>t situés généralem<strong>en</strong>t au<br />

niv<strong>eau</strong> <strong>de</strong> « points triples », joints mal compactés <strong>en</strong>tre <strong>de</strong>s surfaces d’étanchéités du radier <strong>et</strong> du parem<strong>en</strong>t.<br />

La <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> par fibre optique a donc eu un apport déterminant dans <strong>la</strong> capacité à localiser rapi<strong>de</strong>m<strong>en</strong>t les<br />

zones très localisées qui étai<strong>en</strong>t à l’origine <strong>de</strong>s débits <strong>de</strong> fuite les plus importants.<br />

Au cours <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux phases suivantes <strong>de</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> (17/10 au 20/10 <strong>et</strong> 12/11 au 14/11), les résultats<br />

<strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s fuites par fibre optique ont fait apparaître les points suivants :<br />

- sur les tronçons avec <strong>de</strong>s fuites fortes mesurées par les drains (débit linéique > 0,1 l/min/m), il y a eu<br />

systématiquem<strong>en</strong>t une détection par <strong>la</strong> fibre optique ;<br />

- sur les tronçons marqués par une abs<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> fuite, il n’y a pas eu <strong>de</strong> détection <strong>de</strong> fuite par <strong>la</strong> fibre<br />

optique ;<br />

- sur les tronçons caractérisés par <strong>de</strong>s fuites faibles (débit linéique < 0,1 l/min/m), les résultats <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

détection <strong>de</strong> fuites par fibre optique sont variables. C<strong>et</strong>te variabilité peut trouver <strong>de</strong>ux explications :<br />

+ Soit il s’agissait <strong>de</strong> fuites diffuses avec un débit linéique très faible <strong>et</strong> non <strong>de</strong> fuites conc<strong>en</strong>trées <strong>et</strong><br />

<strong>de</strong> ce fait, très difficiles à détecter par les métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> fibre optique (elles peuv<strong>en</strong>t ne pas « atteindre » <strong>la</strong><br />

fibre située au c<strong>en</strong>tre <strong>de</strong> <strong>la</strong> tranchée <strong>de</strong> drainage) ;<br />

+ Soit les modèles EDF <strong>de</strong> détection <strong>de</strong>s fuites par fibre optique rest<strong>en</strong>t à améliorer pour ce type <strong>de</strong><br />

fuites faibles.<br />

2.5 Exploitation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s fuites par fibre optique <strong>de</strong>puis <strong>la</strong> fin <strong>de</strong> <strong>la</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong><br />

L’exploitation courante du canal <strong>de</strong> Curbans a repris sa requalification le 15/11. Les fuites ont baissé<br />

régulièrem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>puis c<strong>et</strong>te date, pour <strong>de</strong>v<strong>en</strong>ir très faibles <strong>de</strong>puis début 2012, probablem<strong>en</strong>t du fait du<br />

colmatage du fond du canal par les limons transportés <strong>en</strong> susp<strong>en</strong>sion. L’analyse <strong>de</strong>s données <strong>de</strong> température<br />

acquises sur <strong>la</strong> pério<strong>de</strong> du 15/11/2011 au 29/12/2011 a permis <strong>de</strong> détecter <strong>de</strong>s fuites <strong>et</strong> <strong>de</strong> les corroborer avec<br />

les tronçons pour lesquels les débits <strong>de</strong> drainage étai<strong>en</strong>t significatifs. En revanche, à partir <strong>de</strong> début 2012, les<br />

débits <strong>de</strong> drainage étant <strong>de</strong>v<strong>en</strong>us très faibles (débits linéiques <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> 0,01 l/min/m voire inférieurs), les<br />

métho<strong>de</strong>s d’analyse <strong>de</strong>s données <strong>de</strong> fibre optique ne perm<strong>et</strong>t<strong>en</strong>t plus <strong>de</strong> localiser <strong>de</strong>s fuites.<br />

La comparaison <strong>en</strong>tre les mesures <strong>de</strong> débit <strong>de</strong> drainage, pour chaque tronçon du canal, <strong>et</strong> les détections <strong>de</strong><br />

fuite par fibre optique sont prés<strong>en</strong>tées dans le Tabl<strong>eau</strong> 1 (rive gauche) <strong>et</strong> le Tabl<strong>eau</strong> 2 (rive droite).<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Nom du<br />

tronçon<br />

PM amont<br />

tronçon<br />

PM aval<br />

tronçon<br />

Débit <strong>de</strong> fuite<br />

(l/min) mesuré<br />

par collecteur<br />

Débit <strong>de</strong> fuite<br />

linéique par<br />

collecteur<br />

(l/min)<br />

Localisation<br />

détection fibre<br />

optique par<br />

métho<strong>de</strong> active<br />

(PM)<br />

Localisation<br />

détection fibre<br />

optique par<br />

métho<strong>de</strong><br />

passive (PM)<br />

Gréoliers 40 819 118,37 0,15 - 617, 624, 619<br />

La Scie 819 1286 17,00 0,04 - -<br />

1286 1602 0,60 0,00 - -<br />

Mag<strong>de</strong>leine 1602 1930 0,70 0,00 1609 -<br />

Bussac 1930 2248 6,30 0,02 - -<br />

2248 2582 1,15 0,00 - -<br />

Bréziers 2582 2912 0,25 0,00 - -<br />

2912 3147 135,32 0,58 - 3106 à 3111,<br />

3116 à 3117<br />

Serres 3147 3382 82,85 0,35 3151 à 3161 3154 à 3155,<br />

3263<br />

3382 3602 2,00 0,01 - 3561<br />

Bois du 3602 3842 1,70 0,01 - -<br />

P<strong>la</strong>n<br />

3842 4066 0,50 0,00 - -<br />

Lapeyrouse 4066 4293 6,00 0,03 - 4255<br />

4293 4551 0,20 0,00 - -<br />

Rochebrune 4551 4862 20,00 0,06 - -<br />

4862 5139 20,00 0,07 - -<br />

Tabl<strong>eau</strong> 1 : Débits <strong>de</strong> fuite mesurés <strong>et</strong> détection <strong>de</strong>s fuites par fibre optique du 15/11/2011 au 29/12/2011 <strong>en</strong> rive<br />

gauche.<br />

Nom du<br />

tronçon<br />

PM amont<br />

tronçon<br />

PM aval<br />

tronçon<br />

Débit <strong>de</strong> fuite<br />

(l/min) mesuré<br />

par collecteur<br />

Débit <strong>de</strong> fuite<br />

linéique par<br />

collecteur<br />

(l/min)<br />

Localisation<br />

détection fibre<br />

optique par<br />

métho<strong>de</strong> active<br />

(PM)<br />

Localisation<br />

détection fibre<br />

optique par<br />

métho<strong>de</strong><br />

passive (PM)<br />

La Scie 819 1286 95,89 0,21 - 854 <strong>et</strong> 1111<br />

1286 1602 0,40 0,00 - -<br />

Mag<strong>de</strong>leine 1602 1930 1,60 0,00 - -<br />

Bussac 1930 2248 3,80 0,01 - -<br />

2248 2582 0,50 0,00 - -<br />

Bréziers 2582 2912 6,80 0,02 2709 à 2712 -<br />

2912 3147 24,00 0,10 3130, 3146 3139, 3144 à<br />

3145<br />

Serres 3147 3382 1,50 0,01 - -<br />

3382 3602 1,10 0,01 - -<br />

Bois du 3602 3842 3,10 0,01 - -<br />

P<strong>la</strong>n<br />

3842 4066 0,50 0,00 - -<br />

Lapeyrouse 4066 4293 0,09 0,00 - -<br />

4293 4551 0,20 0,00 - -<br />

Rochebrune 4551 4862 8,00 0,03 - 4648 à 4649,<br />

4860 à 4862<br />

4862 5139 0,80 0,00 - -<br />

Tabl<strong>eau</strong> 2 : Débits <strong>de</strong> fuite mesurés <strong>et</strong> détection <strong>de</strong>s fuites par fibre optique<br />

du 15/11/2011 au 29/12/2011 <strong>en</strong> rive droite.<br />

Page 10


2.6 Conclusion<br />

Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

L’instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> par fibre optique du canal <strong>de</strong> Curbans, qui est <strong>la</strong> première instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong> ce<br />

type réalisée par EDF <strong>en</strong> condition industrielle, a été m<strong>en</strong>ée à bi<strong>en</strong> <strong>en</strong> respectant les coûts objectifs <strong>et</strong> les<br />

dé<strong>la</strong>is imposés par le p<strong>la</strong>nning du chantier <strong>de</strong> confortem<strong>en</strong>t. Aucune difficulté particulière n’est apparue <strong>en</strong><br />

phase <strong>de</strong> réalisation <strong>de</strong> l’instal<strong>la</strong>tion.<br />

L’exploitation <strong>de</strong>s données dans les phases <strong>de</strong> re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong>, puis d’exploitation courante, du canal<br />

confirme <strong>la</strong> complém<strong>en</strong>tarité <strong>de</strong> <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> passive <strong>et</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> chauffe :<br />

- La métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> chauffe est bi<strong>en</strong> adaptée pour une <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> lors d’une re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> ou pour une<br />

<strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> ponctuelle dans le temps. La durée nécessaire pour effectuer une mesure <strong>et</strong> l’interpréter est<br />

<strong>de</strong> seulem<strong>en</strong>t 3 heures.<br />

- La métho<strong>de</strong> passive est bi<strong>en</strong> adaptée à une <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> sur le long terme.<br />

Ce premier r<strong>et</strong>our d’expéri<strong>en</strong>ce sur l’exploitation d’un système <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong>s fuites par fibre optique <strong>en</strong><br />

conditions industrielles pointe égalem<strong>en</strong>t comme axes <strong>de</strong> développem<strong>en</strong>ts <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te technologie, d’une part,<br />

<strong>de</strong> perfectionner les métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> détection pour localiser les fuites faibles (débit linéique <strong>de</strong> fuite inférieur à<br />

0,1 litre/min/m) <strong>et</strong>, d’autre part, <strong>de</strong> poursuivre jusqu’à un sta<strong>de</strong> industriel les développem<strong>en</strong>ts <strong>de</strong>s métho<strong>de</strong>s<br />

<strong>de</strong> quantification <strong>de</strong>s fuites, tant pour <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> passive que pour <strong>la</strong> métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> chauffe.<br />

3. DISPOSITIF D'AUSCULTATION ET SUIVI DU COMPORTEMENT MECANIQUE<br />

ET HYDRAULIQUE LORS DE LA PREMIERE MISE EN EAU DU BARRAGE DU<br />

RIZZANESE<br />

3.1 G<strong>en</strong>èse du proj<strong>et</strong><br />

Le proj<strong>et</strong> <strong>de</strong> l’aménagem<strong>en</strong>t du Rizzanèse date <strong>de</strong>s années 80 (premières étu<strong>de</strong>s <strong>en</strong> 1983, protocole signé le<br />

24 juill<strong>et</strong> 1987 <strong>en</strong>tre <strong>la</strong> région Corse <strong>et</strong> EDF) <strong>et</strong> avait, à c<strong>et</strong>te date, une vocation purem<strong>en</strong>t énergétique.<br />

Il a donc mis plus d’une quinzaine d’années avant <strong>de</strong> se confirmer <strong>et</strong> <strong>de</strong> pr<strong>en</strong>dre définitivem<strong>en</strong>t forme, l’APD<br />

<strong>et</strong> le dossier CTPB datant <strong>de</strong> 1997. Associée aux étu<strong>de</strong>s <strong>et</strong> travaux <strong>de</strong> Génie Civil, une réflexion sur l’aspect<br />

auscultation a été m<strong>en</strong>ée <strong>en</strong>tre le CIH <strong>et</strong> DTG afin <strong>de</strong> préciser <strong>et</strong> détailler l’instrum<strong>en</strong>tation du barrage. Par<br />

ailleurs, <strong>la</strong> télémesure <strong>de</strong>s principaux capteurs, <strong>de</strong>mandée par le Maître d’ouvrage SEI, a été conçue <strong>et</strong> <strong>mise</strong><br />

<strong>en</strong> service par DTG, tout comme l’<strong>en</strong>semble <strong>de</strong> l’instrum<strong>en</strong>tation d’auscultation.<br />

3.2 Contexte <strong>et</strong> <strong>de</strong>scription <strong>de</strong> l’ouvrage du Rizzanèse<br />

Figure 11 : Coupe du barrage sur l’évacuateur<br />

La construction du barrage, localisé <strong>en</strong> Corse du Sud, à <strong>la</strong> conflu<strong>en</strong>ce du Rizzanèse <strong>et</strong> du Codi, est<br />

actuellem<strong>en</strong>t terminée, sa <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> à débuté le 23 mai 2012.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Ce barrage poids <strong>de</strong> type BCR faiblem<strong>en</strong>t dosé <strong>en</strong> cim<strong>en</strong>t (82 kg/m 3 ) avec profil é<strong>la</strong>rgi <strong>en</strong> conséqu<strong>en</strong>ce se<br />

compose :<br />

- d’une partie c<strong>en</strong>trale légèrem<strong>en</strong>t arquée, supportant l’évacuateur <strong>de</strong> crue, réalisée <strong>en</strong>tièrem<strong>en</strong>t <strong>en</strong><br />

BCR jusqu’à <strong>la</strong> cote 534 NGF puis <strong>en</strong> béton conv<strong>en</strong>tionnel vibré (BCV) pour le seuil déversant, le<br />

coursier <strong>et</strong> le saut <strong>de</strong> ski <strong>de</strong> l’évacuateur,<br />

- <strong>de</strong>s parties <strong>la</strong>térales sur chaque rive réalisées <strong>en</strong>tièrem<strong>en</strong>t <strong>en</strong> BCR jusqu’à <strong>la</strong> crête à <strong>la</strong> cote 546,5 m<br />

NGF (hormis une dalle <strong>de</strong> ferm<strong>et</strong>ure <strong>en</strong> BCV <strong>de</strong> 40 cm).<br />

- Hauteur sur fondation : 40,5 m<br />

- Longueur <strong>en</strong> crête : 140 m<br />

- Fruit <strong>de</strong>s parem<strong>en</strong>ts : Amont : vertical <strong>de</strong> <strong>la</strong> crête jusqu’à <strong>la</strong> cote 520 NGF<br />

puis incliné 1H/1V <strong>en</strong> <strong>de</strong>ssous.<br />

Aval : vertical <strong>de</strong> <strong>la</strong> crête jusqu’à <strong>la</strong> cote 534,25 NGF<br />

puis incliné 0,8H/1V <strong>en</strong> <strong>de</strong>ssous.<br />

- Épaisseur à <strong>la</strong> base : 58,5 m<br />

- Cote <strong>de</strong> <strong>la</strong> R N : 541 NGF<br />

- Cote <strong>de</strong> <strong>la</strong> PHE : 545,70 NGF<br />

- Dispositif d’étanchéité :<br />

o En fondation : un voile d’injections profond mono-linéaire réalisé <strong>de</strong>puis <strong>la</strong> plinthe<br />

amont <strong>et</strong> atteignant <strong>en</strong>viron 30 m <strong>de</strong> profon<strong>de</strong>ur (forages primaires <strong>et</strong> secondaires),<br />

complété par un traitem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> p<strong>eau</strong> par injections <strong>de</strong> 5 m <strong>de</strong> profon<strong>de</strong>ur (pour assurer<br />

un col<strong>la</strong>ge béton-rocher au droit <strong>de</strong> <strong>la</strong> plinthe) ;<br />

o Pour le barrage : une géomembrane PVC d’épaisseur 2 mm recouvrant le parem<strong>en</strong>t<br />

amont du fond <strong>de</strong> <strong>la</strong> r<strong>et</strong><strong>en</strong>ue jusqu’au seuil <strong>de</strong>s évacuateurs <strong>de</strong> crue (à 534 NGF) <strong>et</strong><br />

jusqu’à <strong>la</strong> crête <strong>en</strong> <strong>de</strong>hors <strong>de</strong> l’évacuateur.<br />

- Dispositif <strong>de</strong> drainage :<br />

o Drains <strong>de</strong> fondation verticaux tubés puis crépinés <strong>de</strong>puis <strong>la</strong> galerie <strong>de</strong> drainage,<br />

espacem<strong>en</strong>t 5 m, profon<strong>de</strong>ur jusqu’à –15 m sous le contact béton/rocher ;<br />

o Drains <strong>de</strong> rive : forés <strong>de</strong>puis les extrémités <strong>de</strong> <strong>la</strong> galerie <strong>de</strong> drainage : 2 <strong>en</strong> RD <strong>et</strong> 2 <strong>en</strong><br />

RG ;<br />

o Drains profonds forés <strong>de</strong>puis le pied aval du barrage <strong>et</strong> inclinés à 40 ° par rapport à<br />

l’horizontal vers l’amont, espacés <strong>de</strong> 50 m : ils sont au nombre <strong>de</strong> 4. Forés <strong>de</strong>puis le<br />

pied aval <strong>en</strong> rive, 2 drains <strong>en</strong> RD <strong>et</strong> 2 drains <strong>en</strong> RG ;<br />

o Géotextile <strong>de</strong> 1 000 g/m2 contre le parem<strong>en</strong>t amont vertical <strong>et</strong> collecteurs d’élévation<br />

verticaux (<strong>de</strong>mi-diamètre 215 <strong>et</strong> 300 mm) situés au-<strong>de</strong>ssus <strong>de</strong> <strong>la</strong> cote 519,20 NGF,<br />

espacés <strong>de</strong> 3 m, <strong>et</strong> p<strong>la</strong>cés au milieu <strong>de</strong> chacun <strong>de</strong>s élém<strong>en</strong>ts préfabriqués verticaux : au<br />

total 44 collecteurs d’élévation.<br />

- Terrain <strong>de</strong> fondation : Granite à micas noir recoupé par une zone filoni<strong>en</strong>ne <strong>de</strong><br />

zéolites (<strong>en</strong> RD du Rizzanèse)<br />

3.3 Dispositif d’auscultation du barrage<br />

En termes <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> l’ouvrage, le dispositif d’auscultation est assez étoffé. Il compr<strong>en</strong>d notamm<strong>en</strong>t :<br />

- Nivellem<strong>en</strong>t : 10 repères situés <strong>en</strong> crête (2 par plots pour les plots c<strong>en</strong>traux <strong>et</strong><br />

1 par plot pour les 4 plots <strong>la</strong>téraux)<br />

- P<strong>la</strong>nimétrie : 10 prismes imp<strong>la</strong>ntés sur le parem<strong>en</strong>t aval à <strong>la</strong> cote 545,50 NGF,<br />

visés <strong>de</strong>puis 1 pilier unique imp<strong>la</strong>nté à l’aval du barrage<br />

- P<strong>en</strong>dules : 1 p<strong>en</strong>dule direct <strong>et</strong> 1 p<strong>en</strong>dule inversé situés dans le plot c<strong>en</strong>tral 4<br />

- Vinchons : 10 vinchons situés aux joints inter-plots dont :<br />

o 4 contrôleurs triaxiaux situés dans <strong>la</strong> galerie <strong>de</strong> drainage du barrage (519 NGF)<br />

o 6 contrôleurs triaxiaux imp<strong>la</strong>ntés <strong>en</strong> crête (546,5 NGF)<br />

- Piézomètres : 19 appareils dont :<br />

o 9 répartis selon 3 profils : sous les 3 plots évacuateur <strong>en</strong> RG (plot 3), <strong>en</strong> partie c<strong>en</strong>trale (plot<br />

4) <strong>et</strong> <strong>en</strong> RD (plot 5) avec pour chaque profil, 3 piézomètres équipés <strong>de</strong> cellules électriques à<br />

cor<strong>de</strong> vibrante<br />

- 2 au contact béton/rocher, inclinés sur l’amont <strong>et</strong> sur l’aval <strong>et</strong><br />

- 1 vertical profond (-15 m sous le contact béton/rocher) ;<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

2 forages verticaux très profonds sous le plot 4, équipés <strong>de</strong> cellules électriques à cor<strong>de</strong> vibrante <strong>et</strong><br />

réalisés avant <strong>la</strong> construction du barrage pour suivre localem<strong>en</strong>t une zone d’artésianisme pot<strong>en</strong>tiel ;<br />

o 4 piézomètres équipés <strong>de</strong> cellules électriques à cor<strong>de</strong> vibrante situés au contact barrage /<br />

rives (2 <strong>en</strong> RD <strong>et</strong> 2 <strong>en</strong> RG) au-<strong>de</strong>ssus <strong>de</strong> <strong>la</strong> cote 516 NGF ;<br />

o 4 piézomètres <strong>en</strong> RD, mis <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce pour suivre le niv<strong>eau</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> nappe dans le rocher ;<br />

- Fuites :<br />

o 2 totalisateurs <strong>de</strong> fuite, collectant séparém<strong>en</strong>t, dans <strong>la</strong> galerie, le drainage d’élévation<br />

<strong>de</strong>rrière <strong>la</strong> géomembrane, dans <strong>la</strong> partie verticale, dans le caniv<strong>eau</strong> amont, <strong>et</strong> le drainage <strong>de</strong><br />

fondation <strong>et</strong> <strong>de</strong>s rives, dans le caniv<strong>eau</strong> aval ;<br />

o 2 collecteurs du débit du drainage du parem<strong>en</strong>t amont, <strong>de</strong>rrière <strong>la</strong> géomembrane dans <strong>la</strong><br />

partie inclinée, aux cotes 510 <strong>et</strong> 515 NGF ;<br />

o 2 captages <strong>de</strong> v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> collectées <strong>en</strong> fondation du barrage.<br />

Figure 12 : Imp<strong>la</strong>ntation <strong>de</strong>s vinchons aux joints inter-plots (4 <strong>en</strong> galerie <strong>et</strong> 6 <strong>en</strong> crête)<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Figure 13 : Imp<strong>la</strong>ntation <strong>de</strong>s cellules <strong>de</strong> pression <strong>en</strong> galerie (au contact béton/rocher <strong>et</strong> <strong>en</strong> profon<strong>de</strong>ur)<br />

La majeure partie <strong>de</strong> l’appareil<strong>la</strong>ge d’auscultation disponible (2 p<strong>en</strong>dules, 10 vinchons, 15 piézomètres <strong>et</strong> 2<br />

canaux <strong>de</strong> fuite) sera reliée à un automate <strong>de</strong> télémesure interrogeable à distance <strong>de</strong>puis l’usine, <strong>la</strong> DTG ou<br />

<strong>de</strong>puis n’importe quel poste avec accès à l’application. C<strong>et</strong>te télémesure <strong>de</strong>vrait être <strong>mise</strong> <strong>en</strong> service <strong>en</strong> fin<br />

d’année 2012.<br />

A c<strong>et</strong>te liste d’appareil<strong>la</strong>ge s’ajoute le suivi par fibre optique, à titre expérim<strong>en</strong>tal, <strong>de</strong> <strong>la</strong> température<br />

<strong>et</strong> <strong>la</strong> déformation du BCR au sein <strong>de</strong> l’ouvrage au cours <strong>de</strong> sa construction <strong>et</strong> <strong>de</strong> sa <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong>. La fibre<br />

optique se trouve installée au cœur du barrage aux cotes approximatives <strong>de</strong> 523 <strong>et</strong> 531 NGF (voir § 4).<br />

La pertin<strong>en</strong>ce du dispositif d’auscultation sera réexaminée à l’issue <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> <strong>de</strong> l’ouvrage.<br />

C<strong>et</strong>te réflexion perm<strong>et</strong>tra d’é<strong>la</strong>borer <strong>la</strong> première Consigne <strong>de</strong> Surveil<strong>la</strong>nce <strong>et</strong> d’<strong>Auscultation</strong> (CSA) <strong>en</strong><br />

caractérisant notamm<strong>en</strong>t les dispositifs principal <strong>et</strong> secondaire ainsi que <strong>la</strong> fréqu<strong>en</strong>ce d’interrogation <strong>de</strong>s<br />

différ<strong>en</strong>ts instrum<strong>en</strong>ts.<br />

3.4 Procédure <strong>de</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> <strong>et</strong> organisation<br />

La procédure <strong>de</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> prévoit <strong>la</strong> réalisation <strong>de</strong> 2 paliers techniques perm<strong>et</strong>tant <strong>de</strong> vali<strong>de</strong>r le bon<br />

comportem<strong>en</strong>t du barrage : le premier palier est prévu à <strong>la</strong> cote théorique 532 NGF, d’une durée d’une<br />

semaine, correspondant approximativem<strong>en</strong>t à 50 % <strong>de</strong> <strong>la</strong> poussée hydrostatique supportée par l’ouvrage à<br />

RN, le second palier à RN (541 NGF), durant 3 semaines. Le premier palier a finalem<strong>en</strong>t été réalisé à <strong>la</strong> cote<br />

529,2 NGF (45 % <strong>de</strong> <strong>la</strong> poussée), pour <strong>de</strong>s problèmes <strong>de</strong> fuites à travers <strong>la</strong> membrane, qu’il a fallu réparer.<br />

Pour garantir <strong>la</strong> sûr<strong>et</strong>é <strong>de</strong>s instal<strong>la</strong>tions, <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>et</strong> <strong>de</strong>s mesures d’auscultation sont réalisées,<br />

<strong>en</strong> mo<strong>de</strong> normal, tous les jours par l’Aménagem<strong>en</strong>t, avec une <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> 24h /24 (3 x 8 h). Des Procédures<br />

d’Exécution d’Essais (PEE), répondant aux directives <strong>de</strong> <strong>la</strong> circu<strong>la</strong>ire du 8 juill<strong>et</strong> 2008, définiss<strong>en</strong>t<br />

notamm<strong>en</strong>t les moy<strong>en</strong>s mis <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce pour maîtriser le remplissage <strong>de</strong> <strong>la</strong> r<strong>et</strong><strong>en</strong>ue ainsi que le programme <strong>de</strong><br />

<strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> prévu aux différ<strong>en</strong>ts paliers <strong>et</strong>, le cas échéant, les modalités d’auscultation r<strong>en</strong>forcée.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Ce <strong>de</strong>rnier aspect peut interv<strong>en</strong>ir <strong>en</strong> cas d’observation d’une anomalie lors <strong>de</strong> l’Inspection<br />

Visuelle journalière ou <strong>en</strong> cas <strong>de</strong> détection d’un écart défini à travers les Critères Techniques d’Action<br />

(CTA) par rapport aux mesures d’auscultation. Des seuils d’alerte, déterminés par le CIH, r<strong>en</strong>voi<strong>en</strong>t à<br />

<strong>la</strong> conception même <strong>de</strong> <strong>la</strong> structure <strong>et</strong> à <strong>la</strong> garantie <strong>de</strong> sa stabilité lors du remplissage <strong>de</strong> <strong>la</strong> r<strong>et</strong><strong>en</strong>ue<br />

(pour les niv<strong>eau</strong>x piézométriques, les dép<strong>la</strong>cem<strong>en</strong>ts maxi <strong>et</strong> les niv<strong>eau</strong>x <strong>de</strong> fuites admissibles).<br />

Les mesures d’auscultation, saisies sur site par les équipes <strong>de</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> avec un terminal <strong>de</strong><br />

saisie portable, se dévers<strong>en</strong>t <strong>en</strong>suite sur le nouv<strong>eau</strong> logiciel <strong>de</strong> gestion <strong>et</strong> d’analyse <strong>de</strong>s mesures<br />

d’auscultation, KOALA, géré par DTG. En cas <strong>de</strong> dépassem<strong>en</strong>t d’un ou plusieurs CTA tels que définis<br />

dans les PEE, une réunion <strong>de</strong> concertation immédiate est <strong>mise</strong> <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce pour déci<strong>de</strong>r <strong>de</strong> <strong>la</strong> suite du<br />

programme (avec à minima le Chef d’Aménagem<strong>en</strong>t, le responsable <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> <strong>et</strong> le chargé<br />

d’exploitation).<br />

3.5 Comportem<strong>en</strong>t du barrage jusqu'à <strong>la</strong> fin du premier palier technique<br />

3.5.1 Problème <strong>de</strong> v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> au travers <strong>de</strong> <strong>la</strong> membrane<br />

La <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> a débuté le 23/05/12 à 10 h. Elle a rapi<strong>de</strong>m<strong>en</strong>t été marquée par le dépassem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s<br />

CTA sur les débits collectés avec l’apparition d’importantes <strong>de</strong> v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> via le dispositif <strong>de</strong><br />

drainage d’élévation (à partir <strong>de</strong> <strong>la</strong> cote 525,5 NGF). A <strong>la</strong> cote 526 NGF, 4 v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> (drains DE<br />

5.1, DE 3.1, DPT4.1 <strong>et</strong> DE 3.5 voir Figure 16) s’étai<strong>en</strong>t décl<strong>en</strong>chées avec un débit maximum<br />

d’<strong>en</strong>viron 380 l/min le 25/05/12 <strong>en</strong> milieu <strong>de</strong> journée.<br />

La décision d’abaisser le p<strong>la</strong>n d’<strong>eau</strong> a alors été prise afin localiser les niv<strong>eau</strong>x <strong>de</strong>s défauts. Le<br />

28/05/12, à <strong>la</strong> cote 521.9 NGF, les débits étai<strong>en</strong>t pratiquem<strong>en</strong>t nuls ce qui a permis <strong>de</strong> localiser les<br />

niv<strong>eau</strong>x d’apparition détectés. Ces v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> étant imputables à <strong>de</strong>s défauts d’étanchéité <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

membrane amont sans risque pour <strong>la</strong> sûr<strong>et</strong>é <strong>de</strong> l’ouvrage, puisque parfaitem<strong>en</strong>t collectées par le rés<strong>eau</strong><br />

<strong>de</strong> drainage, <strong>la</strong> reprise du remplissage a été actée.<br />

Au fur <strong>et</strong> à mesure <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te phase <strong>de</strong> remontée, <strong>de</strong> nouv<strong>eau</strong>x collecteurs verticaux du drainage<br />

se sont décl<strong>en</strong>chés pour atteindre un débit total sur le rés<strong>eau</strong> <strong>de</strong>s collecteurs verticaux <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> 1<br />

600 l/min le 03/06/12 pour une cote <strong>de</strong> 529,5 NGF. Les nombreuses apparitions <strong>de</strong> v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> sur<br />

les <strong>de</strong>rniers mètres <strong>de</strong> remplissage ont alors conduit à proposer <strong>la</strong> réalisation du palier technique à <strong>la</strong><br />

cote 529,2 NGF (contre 532 NGF <strong>en</strong>visagé dans le programme <strong>de</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong>), soit à 45 % <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

charge hydraulique totale.<br />

Les différ<strong>en</strong>tes investigations (observations du parem<strong>en</strong>t amont par plongeurs, traçage à <strong>la</strong><br />

fluorescéine, contrôles caméra dans les drains, <strong>et</strong>c.) m<strong>en</strong>ées conjointem<strong>en</strong>t avec le groupem<strong>en</strong>t<br />

d’Entreprises ont permis <strong>de</strong> préciser le diagnostic, concluant à un défaut générique. On notera que <strong>de</strong>s<br />

<strong>de</strong>mi-buses verticales étai<strong>en</strong>t facilem<strong>en</strong>t inspectables <strong>de</strong>puis <strong>la</strong> crête pour les rives <strong>et</strong> plus<br />

difficilem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>puis leur débouché <strong>en</strong> galerie pour les <strong>de</strong>mi-buses sous l’évacuateur, à cause <strong>de</strong>s<br />

cou<strong>de</strong>s. Sous <strong>la</strong> pression <strong>de</strong> l’<strong>eau</strong>, <strong>la</strong> géomembrane solidaire <strong>de</strong>s pann<strong>eau</strong>x préfabriqués se détache <strong>de</strong><br />

ceux-ci <strong>et</strong> se déforme dans l’espace vi<strong>de</strong> <strong>de</strong>s <strong>de</strong>mi-buses <strong>de</strong>s collecteurs verticaux qui sont p<strong>la</strong>qués<br />

contre <strong>la</strong> membrane (zones où <strong>la</strong> membrane n’a pas d’assise). Dans un tiers <strong>de</strong>s collecteurs sollicités<br />

par le niv<strong>eau</strong> atteint par <strong>la</strong> r<strong>et</strong><strong>en</strong>ue, c<strong>et</strong>te déformation s’est accompagnée d’ouvertures <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

géomembrane au niv<strong>eau</strong> <strong>de</strong>s soudures horizontales <strong>en</strong>tre pann<strong>eau</strong>x, libérant <strong>de</strong>s débits significatifs<br />

dans les collecteurs verticaux du drainage.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Figure 14 : Coupe verticale <strong>de</strong>mi-buse p<strong>la</strong>quée sur <strong>la</strong> géomembrane<br />

Figure 15 : géomembrane <strong>et</strong> géotextile gonflés par <strong>la</strong> pression, avec fuite localisée.<br />

Lors du palier technique à 529 NGF (du 04 au 11/06/12) <strong>de</strong>s interv<strong>en</strong>tions <strong>de</strong> calfatage par l’amont<br />

<strong>de</strong>s zones d’<strong>en</strong>trée d’<strong>eau</strong> ont permis <strong>de</strong> réduire le niv<strong>eau</strong> global <strong>de</strong>s v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> pour les porter aux<br />

al<strong>en</strong>tours <strong>de</strong>s 400 l/min. Le 21/06/12, un diagnostic compl<strong>et</strong> <strong>de</strong>s désordres <strong>et</strong> <strong>de</strong>s propositions <strong>de</strong> traitem<strong>en</strong>t<br />

<strong>de</strong> ces défauts ont été prés<strong>en</strong>tés au Service du Contrôle. Ces travaux avec baisse temporaire du niv<strong>eau</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

r<strong>et</strong><strong>en</strong>ue <strong>de</strong>vrai<strong>en</strong>t être réalisés <strong>en</strong> juill<strong>et</strong> <strong>et</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> <strong>de</strong>vrait pouvoir repr<strong>en</strong>dre son cours normal début<br />

août 2012.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

Malgré ces v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> significatives, l’intégrité <strong>de</strong> l’ouvrage n’a pas été re<strong>mise</strong> <strong>en</strong> cause<br />

(l’ouvrage étant dim<strong>en</strong>sionné pour supporter, sans problème, <strong>de</strong>s sous pressions sans t<strong>en</strong>ir compte du<br />

drainage mis <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce) <strong>et</strong> les v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> quoique spectacu<strong>la</strong>ires ont été parfaitem<strong>en</strong>t collectées par le<br />

système <strong>de</strong> drainage <strong>et</strong> n’ont circulé que très faiblem<strong>en</strong>t dans le BCR. Toutefois, ces v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> ont<br />

nécessité l’adaptation du dispositif d’auscultation (modification du point <strong>de</strong> mesure <strong>de</strong> fuite totalisateur du<br />

drainage d’élévation perm<strong>et</strong>tant <strong>de</strong> mesurer un débit jusqu’à 1 650 l/min contre 420 l/min initialem<strong>en</strong>t<br />

installé) ainsi que l’utilisation <strong>de</strong> capacités <strong>de</strong> gran<strong>de</strong>s cont<strong>en</strong>ances pour les mesures instantanées<br />

individuelles <strong>de</strong> chaque collecteur conjuguées à une <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> r<strong>en</strong>forcée du dispositif (mesures infrajournalière<br />

au lieu <strong>de</strong> journalières ou hebdomadaire). Ces adaptations ont garanti le mainti<strong>en</strong> d’un suivi<br />

efficace <strong>de</strong> l’ouvrage avec une bonne maîtrise <strong>de</strong>s risques.<br />

Figure 16 : Localisation <strong>de</strong>s v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> <strong>et</strong> <strong>de</strong>s débits maximums mesurés (<strong>en</strong> l/min)<br />

Figure 17 : Evolution du débit global <strong>de</strong> drainage <strong>et</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> cote <strong>de</strong> r<strong>et</strong><strong>en</strong>ue<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

3.5.2 Pour le reste un comportem<strong>en</strong>t satisfaisant<br />

Le comportem<strong>en</strong>t mécanique<br />

Depuis <strong>la</strong> mesure origine <strong>en</strong> avril 2012 <strong>et</strong> jusqu'au palier vers <strong>la</strong> cote 529,2 NGF, le comportem<strong>en</strong>t mécanique <strong>de</strong><br />

l'ouvrage a été caractérisé <strong>en</strong> crête par <strong>de</strong>s dép<strong>la</strong>cem<strong>en</strong>ts généralem<strong>en</strong>t faibles ou très localisés.<br />

Les dép<strong>la</strong>cem<strong>en</strong>ts verticaux observés font état d'un léger exhaussem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>la</strong> crête du barrage, probablem<strong>en</strong>t <strong>en</strong> li<strong>en</strong><br />

avec le réchauffem<strong>en</strong>t du béton voire à <strong>la</strong> sous-pression.<br />

Dans le p<strong>la</strong>n horizontal, les dép<strong>la</strong>cem<strong>en</strong>ts amont-aval <strong>en</strong> crête ne sont pas significatifs. Dans <strong>la</strong> direction RD-RG les<br />

mouvem<strong>en</strong>ts <strong>en</strong>tre plots sont restés modiques, excepté <strong>en</strong>tre les <strong>de</strong>ux <strong>de</strong>mi-piles <strong>de</strong> part <strong>et</strong> d'autre du plot 4 où l'on a<br />

observé une ouverture pouvant atteindre par mom<strong>en</strong>t 8 mm. Ces dép<strong>la</strong>cem<strong>en</strong>ts observés sur c<strong>et</strong>te partie <strong>de</strong> <strong>la</strong> structure<br />

<strong>de</strong> moindre inertie (hauteur <strong>en</strong>tre 6 <strong>et</strong> 12 m pour une épaisseur <strong>de</strong> 1 m) <strong>et</strong> <strong>en</strong>core <strong>en</strong> phase chantier (pont <strong>en</strong> fin <strong>de</strong><br />

construction), ne sont pas <strong>de</strong> nature à générer <strong>de</strong> désordres sur l'ouvrage. Ils s’expliqu<strong>en</strong>t <strong>en</strong> partie par l’eff<strong>et</strong> thermique :<br />

une face <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>de</strong>mi-pile est exposée au soleil, l’autre face se trouvant au niv<strong>eau</strong> du joint <strong>en</strong>tre <strong>de</strong>ux <strong>de</strong>mi-piles reste<br />

toujours à l’ombre.<br />

L'<strong>en</strong>semble <strong>de</strong>s dispositifs mécaniques <strong>en</strong> galerie montr<strong>en</strong>t une quasi abs<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> mouvem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>la</strong> partie basse du<br />

barrage. La stabilité du pied <strong>de</strong> l'ouvrage a ainsi été vérifiée.<br />

En conclusion, les dép<strong>la</strong>cem<strong>en</strong>ts faibles <strong>en</strong> crête ou très localisés <strong>et</strong> sans inci<strong>de</strong>nce sur <strong>la</strong> structure, ainsi que <strong>la</strong> stabilité<br />

du pied <strong>de</strong> l'ouvrage par rapport à sa fondation, ont permis <strong>de</strong> juger le comportem<strong>en</strong>t mécanique <strong>de</strong> l'ouvrage comme<br />

satisfaisant.<br />

Le comportem<strong>en</strong>t hydraulique<br />

En <strong>de</strong>hors du problème <strong>de</strong>s v<strong>en</strong>ues d’<strong>eau</strong> exposé ci-<strong>de</strong>ssus, le comportem<strong>en</strong>t hydraulique <strong>de</strong> l’ouvrage jusqu’à <strong>la</strong> fin du<br />

premier palier technique a été jugé satisfaisant :<br />

- En eff<strong>et</strong>, les drains <strong>de</strong> fondations courts forés <strong>de</strong>puis <strong>la</strong> galerie <strong>de</strong> drainage ne débit<strong>en</strong>t pas (pour une cote <strong>de</strong> r<strong>et</strong><strong>en</strong>ue à<br />

529.2 NGF les niv<strong>eau</strong>x piézométriques sont établis sous <strong>la</strong> cote <strong>de</strong> l’exutoire <strong>de</strong>s drains), tandis que les drains <strong>de</strong><br />

rives, aval <strong>et</strong> sous-barrage, fourniss<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s débits faibles à modérés n’am<strong>en</strong>ant pas <strong>de</strong> remarque particulière.<br />

- Concernant <strong>la</strong> piézométrie sous le barrage, on observe un faible gradi<strong>en</strong>t <strong>en</strong>tre l’amont <strong>et</strong> l’aval (<strong>en</strong> li<strong>en</strong> avec une<br />

perméabilité <strong>de</strong> fissure avec une frange supérieure re<strong>la</strong>tivem<strong>en</strong>t perméable, qui évacue les débits sans <strong>mise</strong> <strong>en</strong> charge)<br />

avec <strong>de</strong>s niv<strong>eau</strong>x piézométriques qui s’établiss<strong>en</strong>t <strong>en</strong>tre 510 <strong>et</strong> 514 NGF. Seul un piézomètre s’établit à un niv<strong>eau</strong><br />

supérieur à celui du CTA à 529 NGF (sur <strong>la</strong> base d’un profil <strong>de</strong> sous pression triangu<strong>la</strong>ire) mais sans être a<strong>la</strong>rmant car<br />

<strong>en</strong> communication avec un drain <strong>de</strong> fondation situé à proximité <strong>et</strong> avec un nouv<strong>eau</strong> piézométrique amont (sur le<br />

même profil) très bas. En moy<strong>en</strong>ne le rabattem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> <strong>la</strong> piézométrie a été satisfaisant avec une diminution <strong>de</strong> l’ordre<br />

<strong>de</strong> 75 % par rapport à <strong>la</strong> charge hydrostatique amont.<br />

3.6 Conclusion<br />

Le dispositif manuel d’auscultation étoffé, mis <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce pour le suivi <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> du Rizzanèse <strong>et</strong> pour son<br />

exploitation future, a bi<strong>en</strong> rempli son rôle. Les instrum<strong>en</strong>ts <strong>de</strong> mesure ont parfois dû être adaptés (point <strong>de</strong> fuite totalisateur<br />

redim<strong>en</strong>sionné <strong>et</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> œuvre <strong>de</strong> capacités <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> cont<strong>en</strong>ance pour <strong>de</strong>s mesures individuelles <strong>de</strong> forts débits) pour<br />

pr<strong>en</strong>dre <strong>en</strong> compte les débits collectés par le rés<strong>eau</strong> <strong>de</strong> drainage plus importants que prévu, <strong>en</strong> li<strong>en</strong> avec <strong>de</strong>s défauts du<br />

dispositif d’étanchéité amont (géomembrane).<br />

La <strong>mise</strong> <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce conjointe d’une <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> r<strong>en</strong>forcée (mesures infra-journalière par <strong>de</strong>s équipes <strong>en</strong> 3 x 8) a permis un<br />

suivi continu efficace. Celui-ci aurait néanmoins pu être facilité par <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> service <strong>de</strong> <strong>la</strong> télémesure (qui est prévue <strong>en</strong><br />

fin d’année 2012) qui perm<strong>et</strong>tra <strong>de</strong>s interrogations rapprochées <strong>de</strong>s capteurs qui y sont reliés.<br />

Le comportem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> l’étanchéité du parem<strong>en</strong>t amont vertical par géomembrane n’a pas été jugé satisfaisant, même s’il<br />

n’affecte pas <strong>la</strong> sécurité <strong>de</strong> l’ouvrage, <strong>et</strong> il a été décidé d’<strong>en</strong>gager une réparation avant <strong>la</strong> poursuite <strong>de</strong> <strong>la</strong> montée du p<strong>la</strong>n<br />

d’<strong>eau</strong> au-<strong>de</strong>là <strong>de</strong> <strong>la</strong> cote du palier à 529 NGF. En <strong>de</strong>hors <strong>de</strong> ce désordre, le comportem<strong>en</strong>t général <strong>de</strong> l’ouvrage a été jugé<br />

satisfaisant.<br />

Les problèmes r<strong>en</strong>contrés ont montré une fois <strong>de</strong> plus l’importance d’une <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> r<strong>en</strong>forcée lors <strong>de</strong>s opérations <strong>de</strong><br />

première <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’un ouvrage neuf.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

4. MISE EN ŒUVRE DE FIBRES OPTIQUES DANS LE BARRAGE DU RIZZANESE<br />

A l’occasion <strong>de</strong> <strong>la</strong> construction du barrage <strong>de</strong> Rizzanèse, il a été décidé, à titre expérim<strong>en</strong>tal, <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> p<strong>la</strong>ce<br />

<strong>de</strong> fibres optiques. C<strong>et</strong>te <strong>mise</strong> <strong>en</strong> œuvre constitue une première pour les ouvrages <strong>en</strong> béton du parc<br />

hydraulique d’EDF.<br />

Deux types <strong>de</strong> fibres ont été disposés dans le béton : <strong>de</strong>s fibres <strong>de</strong> mesure <strong>de</strong> déformation <strong>et</strong> <strong>de</strong>s<br />

fibres <strong>de</strong> mesures <strong>de</strong> température.<br />

Aux niv<strong>eau</strong>x 523,3 <strong>et</strong> 531,4 ont ainsi été installées :<br />

- une fibre <strong>de</strong> température prés<strong>en</strong>tant un tracé “<strong>en</strong> crén<strong>eau</strong>” perm<strong>et</strong>tant <strong>de</strong> répartir les mesures sur<br />

l’<strong>en</strong>semble <strong>de</strong> <strong>la</strong> surface (Figure 18),<br />

- une fibre <strong>de</strong> déformation p<strong>la</strong>cée sur l’axe <strong>de</strong> l’ouvrage avec un crén<strong>eau</strong> <strong>en</strong> rive gauche afin d’évaluer<br />

d’év<strong>en</strong>tuels gradi<strong>en</strong>ts <strong>de</strong> déformation <strong>en</strong>tre l’amont <strong>et</strong> l’aval (Figure 19).<br />

Figure 18 : Fibre <strong>de</strong> température à <strong>la</strong> cote 531,40<br />

Figure 19 : Fibre <strong>de</strong> déformation <strong>et</strong> température associées à <strong>la</strong> cote 531,40<br />

S’agissant d’un dispositif prototype, différ<strong>en</strong>tes difficultés ont dû être surmontées pour intégrer un<br />

tel dispositif dans un chantier <strong>en</strong> cours. Différ<strong>en</strong>tes interruptions <strong>de</strong> mesures, suite à <strong>de</strong>s coupures prolongées<br />

d’alim<strong>en</strong>tation électrique ou à <strong>de</strong>s contraintes <strong>de</strong> raccor<strong>de</strong>m<strong>en</strong>t, ont été observées.<br />

Des mesures intéressantes ont dès à prés<strong>en</strong>t pu être collectées dès <strong>la</strong> phase <strong>de</strong> construction <strong>de</strong> l’ouvrage ; ces<br />

mesures sont prés<strong>en</strong>tées <strong>en</strong> Figure 20.<br />

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Thème 1 – <strong>Auscultation</strong>, <strong>de</strong> <strong>la</strong> conception à <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> – Organisation <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>surveil<strong>la</strong>nce</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong> <strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong> d’ouvrages<br />

hydrauliques <strong>et</strong> utilisation innovante <strong>de</strong> fibres optiques<br />

3,50E+01<br />

3,00E+01<br />

2,50E+01<br />

2,00E+01<br />

1,50E+01<br />

1,00E+01<br />

5,00E+00<br />

0,00E+00<br />

27-août 6-sept. 16-sept.26-sept. 6-oct. 16-oct. 26-oct. 5-nov. 15-nov. 25-nov. 5-déc.<br />

Figure 20 : Mesures <strong>de</strong> température à 531,30 au cours <strong>de</strong> l’année 2011 (<strong>en</strong> noir : mesure amont (151 m), <strong>en</strong> rouge :<br />

mesure au c<strong>en</strong>tre (155 m), <strong>en</strong> bleu : mesure aval (159 m))<br />

Le graphique comporte trois mesures obt<strong>en</strong>ues sur un <strong>de</strong>s crénaux <strong>de</strong> rive droite, à l’amont, au c<strong>en</strong>tre <strong>et</strong> à<br />

l’aval. On note une très bonne homogénéité <strong>de</strong>s mesures. La phase d’exothermie <strong>de</strong>s bétons est parfaitem<strong>en</strong>t<br />

i<strong>de</strong>ntifiable avec une élévation <strong>de</strong> température bi<strong>en</strong> corrélée avec l’exothermie <strong>de</strong>s liants.<br />

D’ores <strong>et</strong> déjà ce dispositif apparaît donc oppérationnel <strong>et</strong> va pouvoir être utilisé au cours <strong>de</strong>s opérations <strong>de</strong><br />

<strong>mise</strong> <strong>en</strong> <strong>eau</strong>.<br />

REMERCIEMENTS<br />

Merci à tous les acteurs ayant travaillé sur les proj<strong>et</strong>s <strong>de</strong> Curbans <strong>et</strong> <strong>de</strong> Rizzanèse pour leur contribution dans<br />

l’é<strong>la</strong>boration <strong>de</strong> c<strong>et</strong>te communication collective.<br />

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